Izotopy xenonu

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 30. ledna 2022; kontroly vyžadují 3 úpravy .

Izotopy xenonu  jsou odrůdy chemického prvku xenonu , které mají v jádře různý počet neutronů . Známé izotopy xenonu s hmotnostními čísly od 108 do 147 (počet protonů 54, neutronů od 54 do 93) a více než 10 jaderných izomerů .

V přírodě se nachází 9 izotopů. Z nich sedm je stabilních:

• 126 Xe ( zastoupení izotopů 0,089 %),
• 128 Xe (zastoupení izotopů 1,910 %),
• 129 Xe (zastoupení izotopů 26,401 %),
• 130 Xe (množství izotopů 4,071 %),
• 131 Xe (zastoupení izotopů 21,232 %),
• 132 Xe (zastoupení izotopů 26,909 %),
• 134 Xe (množství izotopů 10,436 %).

Další dva izotopy mají obrovské poločasy , mnohem delší než věk vesmíru :

• 124 Xe (hojnost izotopu 0,095 %, poločas 1,8⋅10 22 let),
• 136 Xe (hojnost izotopu 8,857 %, poločas rozpadu 2,165⋅10 21 let).

Zbývající izotopy jsou umělé, z nichž nejdelší 127 Xe ( poločas 36,345 dne) a 133 Xe (5,2475 dne), poločas rozpadu zbývajících izotopů nepřesahuje 20 hodin. Mezi jadernými izomery jsou nejstabilnější 131m Xe s poločasem rozpadu 11,84 dne, 129m Xe (8,88 dne) a 133m Xe (2,19 dne) [1] .

Xenon-133

133 Xe je umělý izotop používaný v medicíně pro diagnostické účely [2]  — ke studiu plicní ventilace (inhalací plynného xenonu-133), jakož i ke studiu charakteristik průtoku krve a myelografie (podáváním v roztocích). V těle se nevstřebává a je rychle vylučován z krve plícemi.

Zažívá beta-minus rozpad s poločasem rozpadu 5,3 dne a maximální energií elektronů 346 keV , dceřiný izotop je stabilní 133 Cs . K rozpadu 133 Xe dochází v 99 % případů na excitovanou hladinu cesia-133 s energií 81,0 keV, která se okamžitě rozpadá do úrovně země s emisí 81 keV kvanta gama záření nebo konverzních elektronů . Při vzácných rozpadech na vyšší excitované hladiny cesia-133 je excitace resetována gama kvanty s energiemi až 0,38 MeV . Xenon-133 se získává neutronovým ozařováním přírodního xenonu reakcí 132 Xe(n, γ) 133 Xe. Je také součástí rozpadových řetězců štěpných produktů uranu a plutonia , proto může být izolován z vyhořelého paliva z jaderných reaktorů nebo ozářeného uranu.

Xenon-135

Hlavní článek Xenon-135

135 Xe je izotop s velmi velkým průřezem tepelného spektra záchytu neutronů (takzvaný „neutronový jed“). Vyrábí se ve značném množství při štěpení uranu a plutonia v jaderných reaktorech a vytváří složité přechodové jevy při provozu reaktorů se spektrem tepelných neutronů, které ztěžují uvedení reaktoru na jmenovitý výkon po snížení výkonu nebo odstavení (toto jev se nazývá " jodová jáma " nebo "xenonová jáma").

Poločas rozpadu xenonu-135 je 9,14 hodiny, jediným rozpadovým kanálem je rozpad beta-minus na 135Cs (dlouhý s poločasem rozpadu 2,3 ​​milionu let ). Průřez záchytu tepelných neutronů je 2,6 milionů stodol [3] . V rozpadových řetězcích je uran dceřiným izotopem teluru-135 a jódu-135 . Jeho výstupem je jedna divizeuranu-235 je 6,3 %.

Tabulka izotopů xenonu

Nuklidový symbol	Z (p)	N ( n )	Izotopová hmotnost [4] ( a.u.m. )	Poločas rozpadu [5] ( T 1/2 )	Rozpadový kanál	Produkt rozpadu	Spin a parita jádra [5]	Rozšíření izotopu v přírodě	Rozsah změn v množství izotopů v přírodě
	Excitační energie
108 xe	54	54		58(+106-23) us	α	104 Te	0+
109 Xe	54	55		13(2) ms	α	105 Te
110 xe	54	56	109,94428(14)	310(190) ms [105(+35−25) ms]	β +	110 I	0+
					α	106 Te
111 Xe	54	57	110,94160(33)#	740 (200) ms	β + (90 %)	111 I	5/2 + #
					α (10 %)	107 Te
112 Xe	54	58	111,93562(11)	2,7(8) s	β + (99,1 %)	112 I	0+
					α (0,9 %)	108 Te
113 Xe	54	59	112,93334(9)	2,74(8) s	β + (92,98 %)	113 I	(5/2+)#
					β + , p (7 %)	112 Te
					α (0,011 %)	109 Te
					β + , α (0,007 %)	109 Sb
114 Xe	54	60	113,927980(12)	10,0(4) s	β +	114 I	0+
115 xe	54	61	114,926294(13)	18(4) s	β + (99,65 %)	115 I	(5/2+)
					β + , p (0,34 %)	114 Te
					β + , α (3⋅10 −4 %)	111 Sb
116 xe	54	62	115,921581(14)	59(2) s	β +	116 I	0+
117 Xe	54	63	116,920359(11)	61(2) s	β + (99,99 %)	117 I	5/2 (+)
					β + , p (0,0029 %)	116 Te
118 Xe	54	64	117,916179(11)	3,8(9) min	β +	118 I	0+
119 Xe	54	65	118,915411(11)	5,8(3) min	β +	119 I	5/2 (+)
120 xe	54	66	119,911784(13)	40(1) min	β +	120 I	0+
121 xe	54	67	120,911462(12)	40,1 (20) min	β +	121 I	(5/2+)
122 Xe	54	68	121,908368(12)	20,1(1) h	β +	122 I	0+
123 Xe	54	69	122,908482(10)	2,08(2) h	EZ	123 I	1/2+
123 m Xe	185,18(22) keV			5,49(26) us			7/2 (-)
124 xe	54	70	123,905893(2)	1,8⋅10 22  let [6]	Dvojité EZ	124 Te	0+	9,52(3)⋅10 −4
125 xe	54	71	124,9063955(20)	16,9(2) h	β +	125 I	1/2 (+)
125m1Xe _	252,60(14) keV			56,9(9) s	IP	125 xe	9/2 (-)
125m2 Xe	295,86(15) keV			0,14(3) us			7/2 (+)
126 xe	54	72	125,904274(7)	stabilní [7] [cca. jeden]			0+	8,90(2)⋅10 −4
127 Xe	54	73	126,905184(4)	36,345(3) dnů	EZ	127 I	1/2+
127 m Xe	297,10(8) keV			69,2(9) s	IP	127 Xe	9/2-
128 Xe	54	74	127,9035313(15)	stabilní			0+	0,019102(8)
129 Xe	54	75	128,9047794(8)	stabilní			1/2+	0,264006(82)
129 m Xe	236,14(3) keV			8,88(2) dnů	IP	129 Xe	11/2-
130 xe	54	76	129,9035080(8)	stabilní			0+	0,040710(13)
131 Xe	54	77	130,9050824(10)	stabilní			3/2+	0,212324(30)
131 m Xe	163,930(8) keV			11 934 (21) dnů	IP	131 Xe	11/2-
132 Xe	54	78	131,9041535(10)	stabilní			0+	0,269086(33)
132 m Xe	2752,27(17) keV			8,39(11) ms	IP	132 Xe	(10+)
133 Xe	54	79	132,9059107(26)	5,2475(5) dnů	β -	133Cs _	3/2+
133 m Xe	233,221(18) keV			2,19(1) dnů	IP	133 Xe	11/2-
134 Xe	54	80	133,9053945(9)	stabilní (>1,1⋅10 16 let) [7] [cca. 2]			0+	0,104357(21)
134m1Xe _	1965,5(5) keV			290(17) ms	IP	134 Xe [7]	7−
134 m2 Xe	3025,2(15) keV			5(1) us			(10+)
135 xe	54	81	134,907227(5)	9,14(2) h	β -	135 Cs _	3/2+
135 m Xe	526,551(13) keV			15,29(5) min	IP (99,99 %)	135 xe	11/2-
					β - (0,004 %)	135 Cs _
136 Xe	54	82	135,907219(8)	2,165⋅10 21  let [8]	β − β −	136 Ba	0+	0,088573(44)
136 m Xe	1891,703(14) keV			2,95(9) us			6+
137 Xe	54	83	136,911562(8)	3,818(13) min	β -	137Cs _	7/2-
138 Xe	54	84	137,91395(5)	14,08 (8) min	β -	138Cs _	0+
139 Xe	54	85	138,918793(22)	39,68(14) s	β -	139Cs _	3/2-
140 xe	54	86	139,92164(7)	13,60 (10) s	β -	140 Cs _	0+
141 Xe	54	87	140,92665(10)	1,73(1) s	β − (99,45 %)	141Cs _	5/2 (−#)
					β − , n (0,043 %)	140 Cs _
142 Xe	54	88	141,92971(11)	1,22(2) s	β − (99,59 %)	142Cs _	0+
					β − , n (0,41 %)	141Cs _
143 Xe	54	89	142,93511(21)#	0,511(6) s	β -	143Cs _	5/2-
144 Xe	54	90	143,93851(32)#	0,388(7) s	β -	144Cs _	0+
					β − , n	143Cs _
145 xe	54	91	144,94407(32)#	188(4) ms	β -	145 Cs _	(3/2−)#
146 Xe	54	92	145,94775(43)#	146(6) ms	β -	146Cs _	0+
147 Xe	54	93	146,95356(43)#	130(80) ms [0,10(+10−5) s]	β -	147Cs _	3/2−#
					β − , n	146Cs _

1. ↑ Teoreticky může podstoupit dvojitý záchyt elektronů v 126 Te.
2. ↑ Teoreticky může podstoupit dvojnásobný beta rozpad v 134 Ba.

Vysvětlivky k tabulce

• Množství izotopů se udává pro xenon v zemské atmosféře. U jiných zdrojů se hodnoty mohou značně lišit.

• Indexy 'm', 'n', 'p' (vedle symbolu) označují excitované izomerní stavy nuklidu.

• Symboly vytištěné tučně označují stabilní produkty rozkladu.

• Hodnoty označené křížkem (#) nejsou odvozeny pouze z experimentálních dat, ale jsou (alespoň částečně) odhadnuty ze systematických trendů v sousedních nuklidech (se stejnými poměry Z a N ). Hodnoty rotace nejistoty a/nebo parity jsou uvedeny v závorkách.

• Nejistota je uvedena jako číslo v závorce, vyjádřeno v jednotkách poslední platné číslice, znamená jednu směrodatnou odchylku (s výjimkou množství a standardní atomové hmotnosti izotopu podle dat IUPAC , pro kterou je složitější definice nejistoty použitý). Příklady: 29770,6(5) znamená 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) znamená 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) znamená −2200,2 ± 1,8.

Poznámky

1. ↑ Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE  // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
2. ↑ XENON radioaktivní
3. ↑ Lékařský komplex pro výrobu radioizotopů na bázi roztokového reaktoru
4. ↑ Data od Wang M. , Audi G. , Kondev FG , Huang WJ , Naimi S. , Xu X. Hodnocení atomové hmotnosti Ame2016 (I). vyhodnocování vstupních dat; a postupy úprav  (anglicky)  // Chinese Physics C. - 2016. - Vol. 41 , iss. 3 . - S. 030002-1-030002-344 . - doi : 10.1088/1674-1137/41/3/030002 .
5. ↑ 1 2 Data založená na Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH Hodnocení jaderných a rozpadových vlastností NUBASE  // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
6. ↑ Aprile E. a kol. (XENON Collaboration). Pozorování záchytu dvou neutrin ve 124 Xe pomocí XENON1T  //  Nature. - 2019. - Sv. 568 , iss. 7753 . — S. 532–535 . - doi : 10.1038/s41586-019-1124-4 .
7. ↑ 1 2 3 Kondev FG , Wang M. , Huang WJ , Naimi S. , Audi G. Hodnocení jaderných vlastností Nubase2020  // Chinese Physics  C. - 2021. - Sv. 45 , iss. 3 . - S. 030001-1-030001-180 . - doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
8. ↑ Albert JB a kol. (EXO Collaboration). Vylepšené měření poločasu rozpadu 2νββ 136 Xe pomocí detektoru EXO-200  (anglicky)  // Physical Review C. - 2014. - Vol. 89 . — S. 015502 . - doi : 10.1103/PhysRevC.89.015502 . - . - arXiv : 1306.6106 .

izotopy

jeden 2                             3 čtyři 5 6 7 osm 9 deset jedenáct 12 13 čtrnáct patnáct 16 17 osmnáct jeden x H   x On 2 x Li x Buďte   x B x C x N x O x F x Ne 3 x Na xMg _   x Al x Si x P x S xCl _ x Ar čtyři x K x Ca   x Sc x Ti x V xCr _ xMn _ x Fe xCo _ x Ni x Cu xZn _ x Ga x Ge xJako _ x Se xBr _ xKr _ 5 xRb _ xSr _   x Y xZr _ xNb _ x Po x Tc x Ru x Rh x Pd xAg _ x CD x In x Sn x Sb x Te x I x Xe 6 x Čs x Ba x La x Ce x Pr xNd _ x Pm xSm _ xEu _ x Gd xTb _ xDy _ x Ho x Er x Tm x Yb x Lu x Hf x Ta x W x Re xOs _ xIr _ xPt _ xAu _ x Hg xTl _ xPb _ x Bi x Po x At xRn _ 7 xFr _ x Ra x Ac xTh _ x Pa x U xNp _ x Pu x Am x cm xBk _ x Srov x Es xFm _ xMd _ x Ne xLr _ xRf _ xDb _ xSg _ x Bh x Hs x Mt xDs_ _ xRg _ x Cn xNh _ xFl _ x Mc xLv _ x Ts xOg _   alkalických kovů kovy alkalických zemin Lanthanoidy aktinidy přechodné kovy lehké kovy Polokovy nekovy Halogeny vzácné plyny Vlastnosti neznámé